内容正文:
课时分层评价10 探究ω对y=sin ωx的图象的影响
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1-9小题,每小题5分,共45分)
1.函数y=sin x,x∈[-π,3π]的图象是( )
答案:A
解析:令x=0,则y=0,排除C和D;令x=π,则y=1,排除B.故选A.
2.函数f(x)=sin x,x∈R是( )
A.最小正周期为3的奇函数
B.最小正周期为3π的偶函数
C.最小正周期为6的奇函数
D.最小正周期为6π的偶函数
答案:C
解析:因为f(-x)=sin=-sin x=-f(x),所以函数为奇函数,最小正周期T==6.故选C.
3.要得到y=sin 2x的图象,只需把y=-cos图象上所有点的( )
A.横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
B.横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标变为原来的倍,横坐标不变
D.纵坐标变为原来的2倍,横坐标不变
答案:A
解析:因为y=-cos=sin x,所以要得到y=sin 2x的图象,只需把y=sin x图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变.故选A.
4.已知函数y=sin ωx在区间(-,)内是减函数,则( )
A.0<ω≤1 B.-1≤ω<0
C.ω≥1 D.ω≤-1
答案:B
解析:因为y=sin x在区间(-,)内是增函数,
而y=sin ωx在区间(-,)内是减函数,
所以ω<0.
因为-<x<,所以ω<ωx<-ω,
所以解得ω≥-1.
综上,-1≤ω<0.
5.(多选题)已知函数f(x)=sin 2x+1,则( )
A.函数f(x)的最小正周期为π
B.函数f(x)的最小值为-1
C.x=是函数f(x)的图象的一条对称轴
D.f(x)不是奇函数
答案:ACD
解析:易知T==π,故A正确;因为-1≤sin 2x≤1,则0≤sin 2x+1≤2,所以f(x)min=0,故B错误;当x=时,则2×=,由正弦函数的对称轴为x=+kπ,k∈Z,故C正确;对于D,因为f=sin+1=-sin 2x+1≠-f(x),y=f(x)不是奇函数,故D正确.故选ACD.
6.已知f(x)=sin ωx,f=-1,f=1,=,则ω=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:D
解析:f(x)=sin ωx的最大值为1,最小值为-1,设f(x)=sin ωx的最小正周期为T,又f=-1,f=1,=,ω>0,故==,即=,解得ω=4.故选D.
7.函数y=sin x的最小正周期不大于4,则正整数k的最小值为 .
答案:4
解析:依题意,知T==≤4,所以k≥π,又k∈N+,所以k的最小值为4.
8.函数f(x)=2sin的图象与直线y=x的交点个数为 .
答案:3
解析:f(x)=2sin的最小正周期为T==2,且f(x)=2sin∈,画出函数f(x)=2sin和y=x的图象,如图所示,
根据图象知有3个交点.
9.已知函数f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的最小正周期为π,将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为y=g(x).若g=,则f的值为 .
答案:
解析:因为f(x)的最小正周期为π,所以=π,所以ω=2,所以f(x)=Asin 2x,将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x)=Asin x,因为g=,所以g=Asin =A=,所以A=2,所以f(x)=2sin 2x,所以f=2sin =2×=.
10.(13分)函数y=sin x的周期是多少?它的图象与函数y=sin x的图象有什么关系?
解:函数y=sin x的周期为=,函数y=sin x的图象,可以看作是将函数y=sin x的图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
(11-13小题,每小题5分,共15分)
11.已知函数y=f(x),其中f(x)=sin πx,则下列命题中正确的是( )
A.y=f(x)是最小正周期为1的函数
B.y=f(x)是最小正周期为2的函数
C.y=f(x)是最小正周期为的函数
D.y=f(x)是最小正周期为π的函数
答案:B
解析:由f(x)=sin πx可得函数f(x)的最小正周期为T==2.故选B.
12.下列函数中,周期是π,又是奇函数的是( )
A.y=sin x B.y=cos 2x
C.y=sin 2 D.y=sin 2x
答案:D
解析:对于A,y=sin x周期是2π,故A错误;对于B,y=cos 2x周期是=π,因为cos(-2x)=cos 2x,所以y=cos 2x是偶函数,故B错误;对于C,因为y=sin 2=sin=cos 2x,所以周期是=π且为偶函数,故C错误;对于D, y=sin 2x周期是π,又是奇函数,故D正确.故选D.
13.一种波的波形为函数y=-sin x的图象,若其在区间上的图象至少有3个最低点,则正整数t的最小值是 .
答案:9
解析:此波形的函数y=-sin x的最小正周期为T==4.函数y=-sin x在区间上单调递减,在区间上单调递增,如图所示.
所以要在区间上至少有3个最低点,则正整数t的最小值为9.
14.(15分)已知函数f(x)=asin 2x+b,且f(0)=1,f=2.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)当x∈[0,π]时,求函数f(x)的最小值及取得最小值时x的值.
解:(1)因为函数f(x)=asin 2x+b,所以T==π.
(2)因为f(0)=1,所以asin 0+b=1,即b=1.
又f=2,所以asin +b=2,可得a=1.所以f(x)=sin 2x+1;
由x∈[0,π],所以2x∈[0,2π].
由正弦函数单调性可知当2x=,即x=时,sin 2x取最小值-1,
此时f(x)=sin 2x+1取最小值-1+1=0;
即f(x)的最小值为0,此时x=.
15.(5分)(创新题)设ω>0,f(x)=sin ωx,若函数y=f(x),x∈的最大值为1,但最小值不为-1,则实数ω的取值范围是 .
答案:
解析:当x∈时,ωx∈,由题意可知,解得1≤ω<.
16.(17分)已知函数f(x)=sin ωx(ω>0).
(1)若至少存在两个x0∈,使得f(x0)=1,求实数ω的取值范围;
(2)若f(x)在上单调递增,且存在m∈,使得f(m)<0,求ω的取值集合.
解:(1)由题意知,f(x)的图象在上至少有两个最高点.
因为x0∈,ω>0,所以ωx0∈,因此>,解得ω>5,
故实数ω的取值范围为(5,+∞).
(2)依题意,得-π≤×,又ω>0,所以0<ω≤.
当m∈时,ωm∈,又∃m∈,f(m)<0,
所以2kπ-≤ωπ<2kπ(k∈Z),即2k-≤ω<2k(k∈Z).
当k≤0或k≥2时,∩=∅.
当k=1时,≤ω<2,又0<ω≤,则ω=.
故ω的取值集合为.
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